AMD uvádí generaci Radeon HD 5800

2. 10. 2009 | David Ježek

Články - AMD uvádí generaci Radeon HD 5800  

Termín uvedení nové verze majoritního operačního systému se kvapem blíží a AMD je od minulého týdne konečně připravena. Jako první uvedla na trh grafické karty generace DirectX 11, které pochopitelně vedle tohoto rozhraní podporují také GPGPU systémy OpenCL a DirectCompute a vůbec vše další, co plyne ze Shader Modelu 5.0, včetně podpory dvou nových typů shaderů, hardwarové tesselace konečně implementované jako standard v Direct3D 11 a mnohé další. Dlouhé, více než rok trvající čekání na novou generaci GPU ATI, je u konce. Jaké jsou Radeony HD 5800, na to si právě teď odpovíme.

Nejprve si představme samotné karty.

Radeon HD 5850 je nižším z obou modelů. Jako takový má kratší 24 cm dlouhé PCB. Radeon HD 5870 si již vyžádá 28 cm prostoru, což bude činit v řadě skříní problém. Mezi výstupy disponují oba modely dvěma DVI a po jednom HDMI a DisplayPort.

Počet stream procesorů v HD 5870 vzrostl na dvojnásobek předchozí generace (HD 4850/4870/4890) a srovnává tak hodnotu dostupnou v duálním Radeonu HD 4870 X2. HD 5850 nese nižší počet 1440 stream procesorů. Teoretický výkon v single-precision dosahuje 2,09, resp. 2,72 TFLOPS, pro double precision platí poměr 1:5, tedy 544 GFLOPS pro vyšší model a 418 GFLOPS pro nižší. Použity jsou opět paměti GDDR5 s celkovou propustností až 154 GB/s. Nové Radeony si v klidu vezmou krásných 27 W, za tím stojí mimo jiné i úspora dosažená vyladěním snižování frekvence čipů GPU i GDDR5. Tranzistorů ve 40nm GPU je 2,15 miliard.

S ohledem na použitý 40nm výrobní proces se AMD chlubí dalším výrazným pokrokem z hlediska poměru výkon/spotřeba, resp. výkon/velikost čipu.

Inovovanou architekturu AMD označuje jako TeraScale 2. Základem je pochopitelně nová instrukční sada, vylepšené jednotky stream processing, texturovací jednotky, render back-end atd.

Velikost GPU (nadále se budeme bavit jen o modelu HD 5870) je přijatelných 334 mm², celkově se zvyšuje výkon přibližně dvojnásobně. Výpočetní jednotky jsou uspořádány jako 20 SIMD engine, každý nesoucí 16 thread processorů, kde opět každý obsahuje 5 stream jader (v uspořádání 4 univerzální a 1 speciální). Kažý SIMD engine má k dispozici 4 texturovací jednotky.

Grafický engine nese duální rasterizér, novou tesselační jednotku 6. generace (první se objevila před mnoha a mnoha lety v Radeonu 8500) programovatelnou prostřednictvím hull a domain shaderů (novinka v Direct3D 11) a obohacenou o nový algoritmus redukující riziko vzniku nežádoucích artefaktů ve scéně.

Stream processory mohou provádět pull model interpolaci, vylepšena byla flexibilita, stejně jako redukovány ztráty výkonu při použití. Geometry shading taktéž doznává navýšení výkonu. Několik novinek se týká i podpory OpenGL.

Samotné thread procesory mají obdobné uspořádání jako v předchozích generacích. Podporují co-issue MUL (multiply), sum of absolute differences (SAD – metoda porovnávaní bloků obrazu při motion estimation u komprese videa), nové operátory pro DirectX 11 (čítač bitů, vkládání, extrakce atd.) a fused MADD (multiply ADD). Vedle čtyř stream jader a jednoho speciálního je zde i branch jednotka a registry pro obecné použití.

Texturovací jednotky zvládají svoji práci s daleko vyšší rychlostí, zvýšila se také propustnost vyrovnávacích pamětí: až 1 TB/s pro L1 a až 435 GB/s mezi L1 a L2. V rámci podpory DX11 jednotky zvládají práci s texturami o rozlišení 16284×16384 a nové 32 a 64bit HDR kompresní algoritmy (BC6, BC7).

Nový algoritmus pro anizotropní filtrování zcela eliminuje úhlové závislosti (ty šlo eliminovat již na Radeonech X1000) a nemá oproti dosavadnímu negativní dopad na výkon. Je ideální pro správu LOD (level of details) při renderingu.

Konečná fáze renderingu dostává nové komunikační trasy. Texturovací jednotky nyní mohou číst komprimované barevné buffery AA, zrychluje stínování, mazání a SSAA (Supersample antialiasing) zvládá jak shadery a textury, tak hrany polygonů. Je implementován na bázi adaptivního antialiasingu (ten byl dobře vidět v akci například v Half-Life 2) a rozumí si s CFAA (custom filters antialiasing). Celkově je nové GPU 2× rychlejší než předchozí.

Implementace pamětí GDDR5 zlepšila efektivitu spotřeby schopností čipy uvádět do lowpower režimu, když není třeba výkon. Je zde podpora CRC a detekce chyb, přepínání frekvence a napětí přitom probíhá bez zastavení a je přítomna i kompenzace přehřívání čipů na vysokých frekvencích (kolem 5 GHz efektivně: základní takt tedy ~1,25 GHz).

Vedle optimalizací v oblasti čipů GDDR5 karta umí i detekci přehřívání napěťových regulátorů a ultra-nízkonapěťový běh GPU. Srovnání spotřeby grafik v klidovém provozu tedy vyznívá ve prospěch nové generace.

ATI implementuje plnou podporu DirectCompute 11 a OpenCL 1.0 a je kompatibilní s přesností IEEE754-2008 (ta mimochodem vedle 32bit/single a 64bit/double definuje i 28bit/quadruple přesnost, ale o té se materiály AMD nezmiňují). Architektura je pro obecné počítání výrazně uzpůsobena.

Z hlediska hardwarové akcelerace videa podporuje inovovaná část UVD 2.0 přehrávání dvou akcelerovaných 1080p video streamů současně. Přehrávat 1080p lze i za současně běžícího Windows Aero.

UVD obsahuje i logiku pro nastavení gamma, jasu bílé barvy, dynamického rozsahu videa a dalších aspektů. HD 5800 implementují pochopitelně i zvukový kodek, opět 7.1, HDMI výstup je verze 1.3a, tedy s podporou Deep Color a x.v.Color (tedy až 1 miliarda barev, resp 12 bitů/barva výstup, resp. 10 bitů/barva při vzorkování 4:4:4), ze zvuku je k dispozici Dolby TrueHD, DTS-HD MAster Audio,AC3 i DTS a další, a to až do 24 bitů/192 kHz.

Z existujících projektů GPGPU podporujících ATI Stream materiály zmiňují například Crytography.net a jejich počítání algoritmu RC5-72.

Z fyzikálních enginů jak známo ATI nepodporuje NVIDIA PhysX, neboť běží pod jejím systémem CUDA. Zato se ví o spolupráci AMD s Intelem, který koupil engine Havok, dále AMD hovoří o open source enginu Bullet Physics a dalších. Jak se ale tento trh vyvine, to ukáže až budoucnost. Jak PhysX, tak Havok a Bullet jsou významní hráči na herním trhu.

Rozlučme se s fotografií edice Eyefinity6 Radeonu HD 5870 disponující šesti výstupy.

Byť to sem přímo nepatří, dovolte mi pár slov k DirectX 11. Hry a vývojáři budou moci využívat:

• Kompresi 16bitových HDR textur: Až 6:1, s redukcí artefaktů, lepším SNR a lepší správou průhlednosti.
• Multithreading, který je pro DX11 nativní (např. shadery, načítání textur a další, to vše poběží v samostatných vláknech).
• Jednodušší programování: Objektově orientované, masivní nárůst výkonu, integrace Direct3D a DirectCompute.
• Deffered shading (Compute Shader 5.0 využitý k výpočtu distribuce světla ve scéně), tisíce světel renderovaných v jediném průchodu.
• HDAO (High Def. Ambient Occlusion), filter spreading (simulace rozličných efektů optických čoček jako třeba depth of field).
• A mnohé další…

Na závěr krátký pohled na renderovací cestu v DirectX 11.

Pohled do českých e-shopů říká, že Radeon HD 5850 vás vyjde na ~5300 Kč, Radeon HD 5870 na ~8000 Kč.

Seriál Hardwarové novinky (dílů: 440)

První díl: Hardwarové novinky 36/2008 (procesory), poslední díl: HW novinky: podzimní přehled #2.
Předchozí díl: Nová architektura NVIDIA Fermi
Následující díl: Hardwarové novinky – 40/2009

Diskuse k tomuto článku

[Zadejte vaše jméno]

DX 11 je sice pěkné rozhraní, ale ve srovnání s realističností raytracingu naprosto zaostalé.

[Tomas]

jak souvisi directx s raytracingem?

[Andrej Herceg]

Nijako (a práve preto to písal).

[kralyk z abclinuxu]

Nó... on existuje hardware, který by byl schopen realtime raytraycingu aniž by stál desítky tisíc?

[Andrej Herceg]

Hmm... nevedel som, že (ne)existencia nejakého hardvéru ovplyvňuje realistickosť raytracingu.

[kralyk z abclinuxu]

A někdo snad řekl že ovlivňuje? Řekl jsem to snad já - kdyžtak mě cituj. To, že raytracing je extra-skvěle-cool-realistický nám je celkom nahouby, jestliže ho nemůžeme použít. A to nemůžeme, páč na to nemáme HW. Můžeme se tak maximálně koukat na to, jak se rychlostí 0.01 FPS vykresluje raytraycingem obrázek, to je celý. A to jaksi není ono...

Takže podobné poznámky ve stylu "Raytraycing je mnohem realističtější než DirectX, tedy DirectX je nahouby" jsou co? Nekonstruktivní.

[corwin78]

Očividně pěkně dělo, i cena nevypadá nejhůř, ale co support v Linuxu, bude to chodit? Nevím, jestli bych měl zatím odvahu vyměnit svoji nVidiu.

[Martin Stransky]

Teprve pred mesicem se mi povedlo sprovoznit HD 4770 na Fedore 11. Do te doby mi lezela ve skrini a pouzival jsem naprosto bezproblemovou NV 6600. Podpora novych kernelu/X je od ATI naprosto tragicka...

[pht]

A podpora v Linuxu bude do roka a do dne ? :)

[Václav Kramář]

V 16 hodin 38 minut, dne 5. února, kolem roku 2010.

[Diego]

+1

[belisarivs]

+-10 let

[vain]

Dokud neuvedou novou generaci ovladačů pro Linux, tak nemá cenu se tady o tom bavit, ať už jsou ty karty sebe výkonnější (když je ten výkon na nic).

[Kdakel]

+1

[pushkin]

Podobně veliké karty už jsem jednou viděl... jmenovaly se Voodoo5 a jejich výrobce poměrně krátce po jejich vydání zkrachoval...

[Program]

Jenže ty V5 neměly dostatečný výkon a hlavně M$ odmítal podporovat jejich technologie.

[Petr Tomášek]

27W v idle? Teda nevím, ale pro běžnou práci naprosto stačí ALIX, který se do tohoto příkonu vleze několikrát...

[Nemo]

"Přehrávat 1080p lze i za současně běžícího Windows Aero."

Klasika, jak to funguje v Linuxu se tu nedočteme, ale o Windows ano.

[Robert Krátký]

Mě spíš rozesmálo, že to vůbec zmiňují jako přednost... nemělo by to být automatické?

[Dusan]

Presne tak a čo podpora opengl? (dúfam že sú tam aspoň 3.2). A čo catalisty pre linux alebo OSS drivre? Boli uvoľnené špecifikácie (plánujú sa vôbec)?

Takto vyzerá článok ako čisté PR.

[bh3]

Musim souhlasit s ostatnimi, clanek je slaby, jenom dalsi preklad informaci od AMD. To samo o sobe neni spatne, ale chybi nejaky vlastni komentar, a hlavne informace jak to chodi v linuxu (nejlepe vlastni zkusenost), co ovladace, nejake novinky v OpenGL, jak to vypada s DX11 (nebo aspon DX10) pod wine, atd.

[David Ježek]

OK: v linuxu to imho nechodí, novinky o opengl si hledej v článcích o opengl, tahle karta pochopitelně podporuje úplně vše. jak to vypadá s dx11 pod wine, to hledej ve zprávičkách, nebo lubošově seriálu, ale ne u hardwarového článku. atd atd. já taky po lubošovi nechci v článku o wine praktické testy na radeonu hd 1234, tak po mě nechtěj linuxové/wine testy v článku představujícím nové železo.

[Robert Krátký]

Davide, v podstatě s tebou souhlasím, ale trochu méně útočný tón by myslím neškodil

[David Ježek]

pravda, to ranní kafe je svinstvo. kde mám ten brzdový pedál?

[Mandarinka]

Zejména vzhledem k tomu, že je to spíše OpenGL samo, které jen s těžkostmi dobíhá vývoj grafických karet. Teda dobíhá... nejsem si jist, jestli v současnosti náskok stahuje nebo spíš naopak...

[belisarivs]

Nechci byt hnidopich a tve clanky hodnotim snad vzdy kladne protoze si cenim toho, ze je pises, ale musis uznat, ze kdyz uz zminujes DX11, zes mohl zminit i OpenGL. To je pro Linuxaky proste relevantnejsi nez DX.

Pokud OpenGL nepovazujes za platnou soucast clanku o hardwaru, proc DX 11, ktere je v podstate ekvivalentem OpenGL, ano?

Navic, mam obavu, ze to s podporou OpenGL nebude az takove ruzove. Nvidia je v tomto IMHO napred. Pokud si dobre pamatuju, ATI chtela podporu OpenGL vyradit uplne.

[Nemo]

+1

[Mandarinka]

Hardwarově jsou ty karty jaké jsou, opengl je v podstatě o tom, napsat na ovladače které by funkce zpřístupnily... Nvidia je úplně stejná, vývoj také určuje directx (i když teď zdá se zase hodně tlačí gpgpu...), nicméně myslím, že verzi 3.1 měli v ovladačích přece jenom dříve...

[neelx]

a to dříve, než byla přijata specifikace standardu.

[ZeXx86]

Grafika vypada pekne, ale bez informaci jak funguje na Linuxu mi prijde tento clanek zbytecny. DirectX ani informace o Windows me tedy nezajimaji, naopak marne hledam neco o OpenGL.

[jura]

To jsem se asi ocitl nekde u extrahardware, pctuning, svethardware nebo u ddwordu? Co tento clanek ma spolecneho s Linuxem? Je tento portal o linuxu, ze? Takze po x-te, co jiz zaznelo, grafika super, popis prepis marketingovych kecu od ati, zadny test, zadna spojitost s linuxem. Jak je to s ovladacema, OpenGL, kdy budou atd? Takhle je tento clanek uplne na ... , kdo ma zajem o HW, navstivi jine, informovanejsi weby, ja jsem chodim pro info o linuxu, takze u me palec dole..

[Andrej Herceg]

Prečo to čítaš, keď ťa to nezaujíma?

[Shadow]

Protože dotyčný čte ABC _Linuxu_, předpokládal, že článek obsahuje nějaké informace relevantní k provozu daného HW na _Linuxu_. Proto daný článek četl. Teprve až když článek dočetl do konce, zjistil, že článek žádné takové informace neobsahuje, což ho rozladilo. Vážně je to tak těžké pochopit?

[belisarivs]

Samozrejme. Za cely rok (nebo jak dlouho zpravicky jsou) si nevsiml, ze to o Linuxu neni a ted je najednou prekvapeny, ze to vazne o Linuxu neni. A tak tu hrima jak hlavni papalas UV KSC na stranicke schuzi, jak jsou Hardwarove Novinky uplne na hovno (pro vsechny) jenom proto, ze on "Kral nas, pan nas, slunce nase jasne" to takto rozhodl.

Nelibi, necti. Tvoje volba. Mne to vyhovuje, nechodim po vsech certech abych vedel o kazdem nejnovejsim modelu jake ma detailni parametry.

Kouknu sem, projdu si, jsem v obraze, jsem spokojen. A rozhodne jsem nikomu nedal mandat, aby _za mne_ rozhodoval jestli to tu ma nebo nema byt, jestli to je nebo neni na hovno...

[Shadow]

No jo, máte pravdu, toho objektivního tónu původního příspěvku jsem si nevšiml.

[belisarivs]

Netreba vykat. My Linuxaci jsme si rovni.

Ja jsem proste alergicky na ty plky jak to to nema co delat a tak. Tak at to proste dotycni lide nectou. Ja to tu vidim rad.

Tim, ze tu takove clanky budou, ma kazdy moznost je cist nebo necist. Kdyz tu nebudou, bude moznost jenom jedna.

A ja bych se opravdu nerad dockal toho, aby to tu David kvuli par urvancum zabalil, protoze mi to takto vyhovuje. Proto davam vzdy pozitivni hodnoceni (nebo prinejhorsim nehlasuji).

[Shadow]

Já se příznám, že jsem byl překvapen tím, jak málo je tento článek relevantní pro mne jako linuxáře. Proto jsem článek za sebe hodnotil "špatně" a podivil se tu nad tím. Pokud je to v HW článcích standardem, pak jsem měl věc asi řešit jinde a jinak.

Máš pravdu v tom, že každý má možnost články nečíst. Ale zase na stranu druhou, na webu zaměřeném na Linux bych čekal, že články budou v rámci možností podávat informace užitečné pro uživatele Linuxu. U tohoto článku bych třeba ocenil, kdyby obsahoval mj. informaci o tom, jestli a jak tato karta funguje v Linuxu (tedy že v něm vůbec nefunguje). To by zase vyhovovalo mně.

[belisarivs]

Ale jo. On i david ma trochu maslo na hlave. Nejake info pro Linuxaky by uvest mohl. Ackoliv, na druhou stranu, byla by celkem nuda cist porat: Nova Nvidia - v Linuxu funguje, nova Ati - nechte si zdat.

OpenGL taky docela zamrzlo a DX uz neni ten, kdo kopiruje.

Ale vriskat tu, ze to tady nema co delat je proste nesmysl.

[lib]

+1

u mne taky

[Andrej Herceg]

Ani ty to nemusíš čítať.

[vice]

Dokud to nepřečtu, jak vím, že je tam v podstatě prd (neboli je to PR)?

[hun]

Ako je dnes v Zalubovej?

[Shadow]

Na ABC Linuxu bych čekal, že článek bude mít jasnou spojitost s Linuxem a bude pro uživatele Linuxu relevantní. Tato relevance mi u tohoto článku uniká. Dokonce ani to nejpodstatnější, tj. zda-li a jak karta v Linuxu běhá, není v článku uvedeno. To, že snad ani vůbec neběhá, jsem se musel dočíst až z komentářů. Ale hlavně, že jsem se dozvěděl, jak karta spolupracuje s Windows Aero...

Nemohu si pomoci, ale vzhledem k výše uvedenému dávám článku špatné hodnocení a snažím se přijít na to, proč redakce článek v této podobě vzala.

[Andrej Herceg]

S Linuxom to súvisí minimálne tak, že viem, že sa pravdepodobne oplatí trochu počkať a snáď trochu zlacnia grafické karty od Nvidia. :)

[Shadow]

Ano, ale to víte až z komentářů, kde teprve zazněla klíčová informace o tom, že tato karta v Linuxu nefunguje. Já bych čekal, že tohle bude primárně zmíněno v článku. Třeba i s tímto vaším doporučením.

[Andrej Herceg]

Aby som pravdu povedal, mňa ATI, DirectX 11 a podobné veci nezajímajú. Verím ale, že sem chodia aj ľudia, ktorých to zaujíma (napr. preto, že nechodia na stránky, na ktorých sú informácie o hardvéri, takže ich poteší mať tu informácie o tom, čo sa v tej oblasti deje).

[skywaker]

čo je zlé na tom že AMD vydalo vykonnu grafiku.. však neda sa vari používať aj na Linuxu? ja mam sice len integrovany Radeon HD4200 ale na linuxu frci jak ďábel... akceleracia s fglrx bez problemov takže nechapem co mate proti ATi.. vsak toto ma vykon ako predosle 2jadrove karty. a vyuzitie to ma.. su aj taky ktory pouzivaju wine atd. alebo blender